ANSYS件使用说明.docx

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ANSYS件使用说明

ANSYS的帮助文件使用说明

很多网友都曾觉得ANSYS使用起来有一定的难度，经常会遇到这样或那样的问题，但市面上的参考书又不尽如人意，那究竟有没有比较好的参数书？

有的，个人认为ANSYS的帮助文件就是一本不错的参数书。

接下来就ANSYS在线帮助的使用做一些基本的介绍，希望能对初学者有所帮助。

ANSYS的帮助文件包括所有ANSYS命令解释及所有的GUI解释，还包括ANSYS各模块的分析指南，实例练习等。

一．进入帮助系统

可以通过下列三种方式进入:

1.进入ANSYS的操作界面后，在应用菜单中选取Help进入；

2.在ANSYS程序组中选取HelpSystem进入：

StartMenu>Programs>ANSYSXX>HelpSystem；

3.在任何对话框中选取Help。

二．帮助系统的内容安排：

点击帮助系统的目录，就看到如下的ANSYS帮助系统的整体内容安排：

1．前面4个部分是与软件版本，安装，注册相关的信息，只需作相应的了解即可，如下：

※ReleaseNotes

※ANSYSInstallationandConfigurationGuideforUNIX

※ANSYSInstallationandConfigurationGuideforWindows

※ANSYS,Inc.LicensingGuide

2．接下来两个部分是比较重要的部分，ANSYS的命令和单元手册，对用到的命令和单元应作详细的了解和掌握。

※ANSYSCommandsReference

※ANSYSElementReference

3．下面四个部分是ANSYS相关的操作手册，说明如下：

※OperationsGuide基本界面，操作指南

※BasicAnalysisProceduresGuide基础分析指南

※AdvancedAnalysisTechniquesGuide高级分析指南

※ModelingandMeshingGuide建模与分网指南

4．以下几个部分则是ANSYS分模块的分析指南，如下：

※StructuralAnalysisGuide结构分析指南

※ThermalAnalysisGuide热分析指南

※CFDFLOTRANAnalysisGuide流体分析指南

※ElectromagneticFieldAnalysisGuide电磁场分析指南

※Coupled-FieldAnalysisGuide耦合场分析指南

5．为更好的使用ANSYS方便，快捷的解决更多的工程实际问题，建议仔细学习以下几个部分：

※APDLProgrammer'sGuide：

APDL操作手册

※ANSYSTroubleshootingGuide：

ANSYS错误信息指南

※MechanicalToolbar：

机械工具栏

※ANSYS/LS-DYNAUser'sGuide：

ANSYS/LS-DYNA操作指南

※ANSYSConnectionUsersGuide：

接口技术指南

6．欲快速掌握ANSYS的使用，莫过于通过实例和练习，而ANSYS的帮助系统中则提供大量的例题及练习供用户参考，所以以下两个部分是经常光顾的。

※ANSYSTutorials：

ANSYS用户指南，每个分析模块都举了一个例子，并附有详细的操作步骤，可为解决此类问题提供一些帮助，市面一些ANSYS参考书所举实例较多的也出自这个部分。

※ANSYSVerificationManual：

ANSYS例题练习，例子较多，但限于篇幅，帮助系统中仅给出了：

问题描述，输入和输出的参数。

7．ANSYS的理论基础，解决分析问题的理论支撑。

※ANSYS,Inc.TheoryReference：

ANSYS理论手册

三．索引和搜索使用

ANSYS的帮助系统提供了索引和搜索功能，可以很方便的找到你需查询的内容，使用较为简单，这里就不再赘述。

四．个人经验

1．ANSYS的帮助系统涉及内容较多，要想一开始就全部都掌握不太可能，所以应针对自己所用到的部分，循序渐进的了解和掌握这是可取的。

2．对于初学者可能觉得看英文帮助困难、太费时，但学习就是这样一个过程，开始的时候确实有点困难，但经过一段时间的重复和积累，迈过这个门槛也就不那么难了。

同时相应专业英文水平，专业背景知识的学习也应加强，不要轻易放过任何学习的机会。

3．良好习惯的养成，使用ANSYS分析时遇到问题，应首先求助于相关的帮助信息，自己努力尝试去解决问题，而不是马上就求助别人。

在团队合作，讨论交流的氛围下，培养和提高自己独立解决问题的能力和水平，不要轻易放过任何提高自己能力的机会。

ANSYSMechanical的主要領域為固體結構力學、固體熱傳學、壓電力學、熱-結構耦合分析、聲場分析等，為應用於3C產品與機械相關工業的全方位CAE軟體。

在目前全球產業分秒必爭的時代，要達成品質的提升、安全性的確保、產品的多樣化與開發時程的縮短，必須依靠優良的設計團隊與有效率的軟硬體工具來實現，而ANSYSMechanical在產品的研發過程中，擔任了電腦輔助工程分析（CAE）的重要角色。

經由ANSYSMechanical的電腦模擬，工程師可在最短的時間內掌握產品的物理特性與設計方案，降低失敗風險且減低實體原型機（physicalprototype）成本。

總之，ANSYSMechanical可協助產業界達成以下目標：

1.更好的產品設計或改善

2.設計最佳化

3.設計時間的縮短

4.較低的設計成本

5.減少使用實體原型機的成本與時間

與機械力學相關的產品還有ANSYSStructural、ANSYSProfessional、ANSYSDesignSpace，這三項產品均屬於ANSYSMechanical的次模組，下圖為各產品的功能範圍關係圖：

ANSYSMechanical的主要分析功能

在結構力學方面，ANSYSMechanical的分析型式包含了靜態（static）分析、振動模態（modal）分析、簡諧響應（harmonicresponse）分析、頻譜（spectrum）分析、隨機振動（randomvibration）分析、暫態動力學（transientdynamic）分析、挫屈（buckling）分析、破壞力學（fracturemechanics）分析、最佳化（optimization）分析等。

在熱傳學方面，ANSYSMechanical的分析型式包含了穩態（steady-state）分析、暫態（transient）分析、熱傳導（heatconduction）、熱對流（heatconvection）、熱輻射（heatradiation）、相變化（phasechange）、質量傳遞（masstransport）等。

在耦合場（coupledfields）方面，ANSYSMechanical的分析型式包含了熱-結構（thermal-structural）分析、熱-電（thermal-electric）分析、壓電（piezoelectric）分析、聲場-結構（acoustic-structural）分析等。

ANSYSMechanical的結構非線性分析

ANSYSMechanical能處理的問題包括線性與非線性，其結構非線性分析包括了幾何非線性（geometricnonlinearity）、材料非線性（materialnonlinearity）、元素非線性（elementnonlinearity）、接觸分析（contactanalysis）等。

幾何非線性主要應用於大位移（largedisplacement）或大變形（largedeformation）問題，材料非線性則用於處理彈塑性（elasto-plastic）、超彈性（hyperelastic）、黏彈性（viscoelastic）、黏塑性（viscoplastic）、潛變（creep）、形狀記憶合金（shapememoryalloy）等材料性質。

ANSYSMechanical的接觸分析功能，包括了變形體對變形體（deformable-to-deformable）接觸，和剛體對變形體（rigid-to-deformable）接觸，而接觸元素（contactelements）的類型有點對點（node-to-node）、點對面（node-to-surface）、面對面（surface-to-surface）元素。

ANSYSMechanical除了可處理一般實體元素的接觸分析之外，亦可處理殼元素對實體元素（shell-to-solid）、殼元素對殼元素（shell-to-shell）、樑元素對殼元素（beam-to-shell）和樑元素對樑元素（beam-to-beam）的接觸問題。

除了結構力學的接觸應力問題，ANSYSMechanical還可處理接觸面的熱傳問題，例如接觸面熱傳與摩擦生熱等。

針對外形變化太大的分析，例如鍛造、擠製和橡膠產品變形等，ANSYSMechanical可採用網格重劃（rezoning）技術，防止元素過度扭曲所產生的發散問題。

許多工程問題並無法單純簡化為線性問題，例如連接器端子變形、IC封裝之錫球變形、塑性加工、橡膠產品等，這時採用ANSYSMechanical的結構非線性分析，是最佳的選擇。

ANSYSMechanical包含通用结构力学分析部分（Structure模块）、热分析部分（Professional）及其耦合分析功能。

ANSYSMechanical具有一般静力学、动力学和非线性分析能力，也具有稳态、瞬态、相变等所有的热分析能力以及结构和热的耦合分析能力，可以处理任意复杂的装配体，涵盖各种金属材料和橡胶、泡沫、岩土等非金属材料。

ANSYSMechanical的耦合场分析功能具有声学分析、压电分析、热/结构耦合分析和热/电耦合分析能力。

ANSYSMechanical也可与ANSYSCFX专业流体分析模块进行实时双向的流固耦合分析。

特色功能

∙前后处理

o双向参数互动的CAD接口

o智能网格生成器

o各种结果的数据处理

o各种结果的图形及动画显示

o全自动生成计算报告

∙结构静力分析（线性/非线性）

∙叠层复合材料（非线性叠层壳单元、高阶叠层实体单元、Tsai-Wu失效准则、图形化）

∙非线性分析能力

o几何非线性（大变形、大应变、应力强化、旋转软化、压力载荷强化）

o材料非线性（近70种非线性材料本构模型，含：

弹塑性、蠕变、粘塑性、粘弹性、超弹性、非线性弹性、岩土和混凝土、膨胀材料、垫片材料、铸铁材料等）

o单元（或称边界/状态）非线性

▪高级接触单元（点对点接触、点对面接触、刚对柔面面接触、柔对柔面面接触、线性接触（MPC）等，支持大滑移和多种摩擦模型，支持多场耦合接触）

▪其它非线性单元（旋转铰接单元、弹簧－阻尼器单元、膜壳单元、……）

∙动力学分析能力

o模态分析（自然模态分析、预应力模态分析、循环对称模态、阻尼复模态、模态综合分析）

o谐响应分析

o瞬态分析（线性/非线性、多种算法）

o响应谱和随机振动分析（单点谱、多点谱、功率谱）

o转子动力学分析

∙屈曲分析（线性屈曲、非线性屈曲、循环对称屈曲分析）

∙高级对称分析（循环对称模态分析、循环对称结构静力分析、轴对称、平面对称和反对称）

∙断裂力学分析（应力强度因子、J积分、裂纹尖端能量释放率）

∙通用疲劳分析

∙结构热分析部分（Professional）

o稳态温度场（热传导、热对流、热辐射）

o瞬态温度场（热传导、热对流、热辐射、相变）

o管流热耦合

o支持复杂热载荷和边界条件

o非线性特性（接触传热、非线性材料）

∙耦合场分析部分及其它功能

o静流体分析（流固耦合静动力分析）

o声学分析（声波在各种声学介质中的传播、声波的反射和吸收（远场））

o耦合场分析

∙设计优化：

多种优化算法、多种辅助工具

∙拓扑优化：

拓扑形状优化、拓扑频率优化

∙概率设计系统（PDS）

o十种概率输入参数

o参数的相关性

o两种概率计算方法：

蒙特卡罗法、响应面法

o支持分布式并行计算

o可视化概率设计结果

∙其它实用技术

oP单元、子结构、子模型分析技术

o单元生死分析技术

o专用单元（螺栓单元、真实截面梁单元、表面效应单元、轴对称谐波单元、……）

∙二次开发特征

oANSYS参数化设计语言（APDL）

o用户可编程特性（UPF）

o用户界面设计语言（UIDL）

o专用界面开发工具（TCL/TK）

o外部命令

∙求解器：

直接求解器、多种迭代求解器、特征值求解器

∙并行求解器

o分布式ANSYS求解器：

包括两个稀疏矩阵求解器（“Sparse”和“DistributedSparse”直接求解器）、一个PCG求解器和一个JCG求解器

o代数多重网格求解器AMG：

支持多达8个CPU的共享式并行机（CPU每增加一倍，求解速度提高80％，对病态矩阵的处理性能优越）

客户价值

∙提供与CAD软件的双向几何接口；

∙对复杂装配体自动生成接触，也提供手动生成接触的向导；

∙软件高效的并行求解器，提供超大规模模型求解能力；

∙提供强大的非线性分析能力，在三个方面具有独特优势：

先进的非线性单元、广泛的非线性材料模式和稳健的接触分析；

∙全面的动力学分析能力；

∙耦合场求解功能，有效处理诸如摩擦生热、接触传热、焊接过程分析等热/结构分析问题，以及压电、热/电耦合和声学问题。